Wczesnym rankiem, 31 stycznia, około połowa Ziemi zostanie zaatakowana przez całkowite zaćmienie Księżyca. Gdy księżyc porusza się w cieniu Ziemi, powoli zniknie z pola widzenia, po czym ponownie pojawi się w ciągu kilku godzin. Niebiańskie wydarzenie stanowi doskonałą okazję do zaangażowania dzieci i młodzieży (a nawet dorosłych) w intrygujące zajęcia, aby dowiedzieć się więcej o najbliższym sąsiadu Ziemi.
Zaćmienie Księżyca ma miejsce, gdy słońce, księżyc i Ziemia ustawiają się w jednej linii, z Ziemią między Księżycem a Słońcem. Oznacza to, że może się to zdarzyć tylko podczas pełni księżyca, kiedy słońce i księżyc znajdują się po przeciwnych stronach naszej planety. W tym momencie księżyc może przenieść się w cień Ziemi, powodując zaćmienie Księżyca. [Super Blue Blood Moon 2018: Kiedy, gdzie i jak to zobaczyć]
Dlaczego więc nie mamy zaćmienia Księżyca co miesiąc? Orbita księżyca jest lekko pochylona na ścieżce, która zwykle prowadzi ją tuż nad lub tuż pod cieniem Ziemi. Aby zaćmienie, trzy obiekty niebieskie muszą znajdować się w jednej linii. Ten skład nazywa się sezonem zaćmienia. Pory roku zaćmienia występują mniej więcej co sześć miesięcy i trwają około 34 dni. Kiedy podczas pełni zaćmienia zachodzi pełnia księżyca, nocna strona planety może być świadkiem zaćmienia Księżyca.
Ponieważ będzie to drugi pełny księżyc stycznia, znany również jako niebieski księżyc, będzie to pierwsze całkowite zaćmienie niebieskiego księżyca od 150 lat.
Jaki jest najlepszy sposób na zaangażowanie młodych umysłów w zaćmienie? Oto kilka działań.
Modele układu słonecznego (dla wszystkich grup wiekowych)
Modele układu słonecznego to świetny sposób na zademonstrowanie, jak działa zaćmienie, i można je budować z różną złożonością dla wszystkich grup wiekowych. Ustawiając słońce, księżyc i Ziemię, rodzice i nauczyciele mogą zademonstrować fazy księżyca, a także zaćmienie.
Średniej wielkości piłka może zastąpić Ziemię - piłka do koszykówki lub piłki nożnej jest prawdopodobnie najlepszym wyborem. Mniejsza piłka, taka jak piłka tenisowa lub softball, będzie działać na księżyc.
Użyj źródła światła, aby stworzyć słońce. Najprostszą opcją jest przytrzymanie latarki w dłoni lub ustawienie jej na stole, skierowanym w stronę Ziemi i Księżyca. Opcjonalnie jest również lampa, najlepiej z usuniętym abażurem. Bardziej złożone modele mogą zawierać żarówkę jako część modelu.
Lunar and Planetary Institute zaleca pokrycie twojego „księżyca” folią aluminiową, aby lepiej pokazać, w jaki sposób księżyc odbija światło. W ten sposób rodzice i nauczyciele mogą dyskutować, w jaki sposób księżyc nie wytwarza światła, ale wciąż świeci, ponieważ odbija światło słoneczne.
W słabym pokoju włącz światło słoneczne i skieruj je na Ziemię. Powinno to stworzyć cień w kształcie stożka za Ziemią. Przesuń księżyc przez cień bezpośrednio za Ziemią, aby zademonstrować, jak satelita Ziemi porusza się przez swój cień podczas zaćmienia. Przesuń księżyc nad lub pod cień, aby pokazać, dlaczego nie mamy zaćmienia Księżyca co miesiąc.
W przypadku starszych uczniów NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) ma na celu pomóc uczniom zmierzyć i zbudować model skali układu Ziemia-Księżyc przy użyciu różnych kulek i gliny modelarskiej.
Galaxy slime (przedszkolak)
Niektóre dzieci wolą bardziej dotykowe obserwacje. Lśniący szlam galaktyki można wykorzystać podczas zaćmienia, aby zająć ich ręce, a po zaćmieniu, aby przywołać ich obserwacje. Może być również wykorzystywany jako samodzielny projekt naukowy. Witryna Little Bins for Little Hands zawiera kilka przepisów na śluz (i powiązane projekty śluzu), w tym projekt śluzu galaktyki, a kilka przepisów na śluz można znaleźć na siostrzanej stronie Space.com, LiveScience.com.
Okrągły świat (przedszkolny i podstawowy)
Kiedy unosisz rękę, aby zablokować światło słoneczne, twój cień odsłania jej kształt. Podczas zaćmienia Księżyca cień Ziemi odsłania kształt naszej planety. Gdy cień przesuwa się po Księżycu, jego okrągłe krawędzie pokazują, że Ziemia jest kulą, a nie płaską płaszczyzną.
W starożytnej Grecji zaćmienia Księżyca ujawniły Arystotelesowi i innym, że Ziemia jest okrągła. To jeden z powodów, dla których wykształcona elita zdała sobie sprawę, że planeta jest kulą na długo przed wypłynięciem Kolumba.
Kiedy twoje dzieci obserwują zaćmienie, wskaż kształt cienia. Niech naszkicują cień, który widzą na twarzy księżyca. Przed lub po zaćmieniu możesz użyć latarki, kuli i płaskiego przedmiotu, takiego jak kawałek kartonu, aby zaobserwować różnicę w cieniach.
Kołysanie ziemi (w każdym wieku)
Jak szczyt, Ziemia kołysze się nieznacznie podczas wirowania, wykonując jeden cykl precesji i wracając do tej samej pozycji co 26 000 lat. Grecki astronom Hipparchus odkrył to wahanie, gdy porównał położenie gwiazd względem Słońca podczas zaćmienia Księżyca z tymi zarejestrowanymi setki lat wcześniej.
Precesja Ziemi oznacza, że dla starożytnych Egipcjan Thuban był gwiazdą biegunową - gwiazdą najbliższą kierunku bieguna północnego Ziemi - i że Vega pewnego dnia stanie się nową gwiazdą biegunową. (Obecna gwiazda polarna to Polaris.)
Uczniowie mogą zrobić mapę pokazującą, które gwiazdy są widoczne podczas zaćmienia Księżyca. Chociaż nie będą w stanie spojrzeć na to za kilka tysięcy lat, da im to wyobrażenie o tym, jak starożytni astronomowie stwierdzili, że Ziemia się zapada.
Ocena zaćmienia Księżyca (gimnazjum i liceum)
Zaćmienie Księżyca nie jest tylko czarno-białe. Gdy księżyc porusza się przez cień Ziemi, najpierw przechodzi przez zewnętrzną krawędź cienia, zwaną półcieniem, która jest penetrowana przez pewne światło słoneczne przechodzące przez ziemską atmosferę. Powstały księżycowy cień będzie przyćmiony i może nawet nie być widoczny na powierzchni Księżyca. Podczas gdy księżyc znajduje się w umbrze - głównej bryle cienia - Ziemia blokuje całe światło słoneczne, tworząc znacznie ciemniejszy i wyraźniejszy cień.
Księżyc może również wydawać się czerwonawy podczas zaćmienia Księżyca. Dzieje się tak, ponieważ atmosfera ziemska pochłania niektóre kolory, umożliwiając innym przejście. To zgięcie słońca powoduje, że zachody na Ziemi są czerwone i pomarańczowe. [Co to jest zaćmienie Księżyca? Kiedy i dlaczego występują księżyce krwi]
„Podczas całkowitego zaćmienia Księżyca księżyc świeci ze wszystkich wschodów i zachodów słońca zachodzących na Ziemi!” Witryna NASA mówi.
Różne czynniki mogą wpływać na wygląd Księżyca podczas całkowitego zaćmienia Księżyca. Chmury, kurz, popiół, krople i materia organiczna w atmosferze ziemskiej mogą wszystko zmienić ilość światła załamywanego do umbry.
Skala Danjon Skala Księżycowego Zaćmienia ilustruje zakres kolorów i jasności, które księżyc może przyjąć podczas całkowitego zaćmienia Księżyca. Uczniowie mogą użyć skali, aby przypisać wartość „L” w trzech punktach podczas zaćmienia. Po zaćmieniu mogą porównać i uzasadnić swoje oceny zaćmienia. Pamiętaj, że ta aktywność może stanowić wyzwanie dla uczniów ze ślepotą na kolory.
Zwróć uwagę na pojawienie się Księżyca trzy razy: czas rozpoczęcia, czas największego zaćmienia (całość) i czas zakończenia. Oceń zaćmienie w każdym z tych trzech razy. Po zaćmieniu omów swoje oceny z innymi obserwatorami.
L = 0 - Bardzo ciemne zaćmienie. Księżyc jest prawie niewidoczny, szczególnie w otalności (kiedy księżyc jest w pełni w umbrze).
L = 1 - Ciemne zaćmienie, szare lub brązowawe zabarwienie. Szczegóły są trudne do rozróżnienia.
L = 2 - Głębokie zaćmienie koloru czerwonego lub rdzawego. Bardzo ciemny cień centralny, a zewnętrzna umbra jest stosunkowo jasna.
L = 3 - Ceglane zaćmienie. Cień umbralny ma zwykle jasną lub żółtą obwódkę.
L = 4 - Bardzo jasne zaćmienie miedziano-czerwone lub pomarańczowe. Cień umbralny ma niebieskawą, bardzo jasną obwódkę.
JPL udostępnia arkusz danych zaćmienia Księżyca oraz szczegółowe informacje na swojej stronie internetowej.
Rozmiar i jasność supermoon (gimnazjum i liceum)
Zaćmienie Księżyca 31 stycznia zbiega się z drugim i ostatnim supermoonem w 2018 roku. Termin „supermoon” jest bardziej definicją kulturową niż astronomiczną. W rezultacie nie ma określonej definicji tego słowa. Ogólnie „supermoon” odnosi się do pełni księżyca, który znajduje się w odległości 90 procent od najbliższego punktu Ziemi na orbicie, zwanego perygeum. (Dokładniejszym terminem naukowym jest „syzygy perygeum”, jeśli chcesz zaimponować i zmylić znajomych).
Podczas miesięcznej orbity księżyc zawsze osiąga apogeum lub najdalszy punkt (średnio około 252 651 mil, czyli 405 500 kilometrów od Ziemi) i perygeum (225,740 mil, czyli 363 300 km dalej). Pełne księżyce mogą pojawić się w dowolnym punkcie ścieżki, ale kiedy księżyc w pełni zachodzi na perygeum lub w jego pobliżu, często nazywany jest supermoon.
Supermoony wyglądają na nieco większe i jaśniejsze niż typowy księżyc w pełni. W tym ćwiczeniu uczniowie mogą zmierzyć rozmiar księżyca i obliczyć jego jasność podczas supermoonu, przed lub po zaćmieniu. Mierząc aktywność w kolejnych miesiącach, będą mogli porównać jasność supermoon z jasnością bardziej normalnego księżyca w pełni. [Jak wygląda „Supermoon” (Infografika)]
JPL opisuje dwie metody pomiaru wielkości Księżyca, jedną cyfrową i jedną analogową.
W przypadku metody cyfrowej uczniowie mogą używać smartfona lub aparatu cyfrowego do fotografowania księżyca każdego miesiąca. Muszą upewnić się, że rejestrują współczynnik powiększenia lub powiększają go do końca, uważając, aby nie niedoświetlić lub przeeksponować swoich zdjęć. Następnie mogą obliczyć liczbę pikseli na dysku obrazu i porównać pomiary podczas wielu pełnych księżyców, podczas gdy księżyc znajduje się w tym samym przybliżonym miejscu na niebie.
W przypadku metody analogowej uczniowie mogą użyć kawałka papieru i schowka, trzymając lub umieszczając papier w odległości od 1 do 2 stóp od twarzy. Ważne jest, aby używać tej samej odległości dla każdego pomiaru księżycowego. Po wyrównaniu krawędzi papieru z księżycem uczniowie powinni zaznaczyć linie pasujące do miejsca, w którym góra i dół księżyca przecinają papier. Powtórz ten proces dla wielu pełnych księżyców, mierząc rozmiar księżyca w milimetrach.
Za pomocą obu metod uczniowie mogą porównać zmiany wielkości księżyca i obliczyć stosunek między największą i najmniejszą średnicą oraz procentowy wzrost między nimi.
Uczniowie mogą również obliczyć względną jasność księżyca, porównując intensywność światła księżyca w apogeum z supermoonem w perygeum. Można to zrobić przy wielokrotnym pomiarze pełni księżyca.
John Walker, współautor oprogramowania AutoCAD, ma tutaj stronę internetową, która ujawnia daty perygeów i apogeów pełni księżyca, a także daty pełnych księżyców. Najbliższy pełny księżyc w perygeum na 2018 r. Nastąpi 22 grudnia, a księżyc osiągnie perygeum 24 grudnia.
JPL oferuje również drukowany kalkulator fazy księżyca, który pomoże ci określić, jakie będą następne fazy księżyca.
Dodatkowe zasoby
- Ocena zaćmienia Księżyca
- Modelowanie układu Ziemia-Księżyc
- Aktywność faz księżyca
- Mierzenie Supermoon
- Stwórz kalendarz i kalkulator faz księżyca
- LPI's Explore! Marvel Moon (różne działania)
Nota redaktora: Jeśli zrobiłeś niesamowite zdjęcie z całkowitego zaćmienia Księżyca 31 stycznia i chciałbyś podzielić się nim z Space.com w celu stworzenia historii lub galerii, wyślij zdjęcia i komentarze na adres: [email protected].
